Page 20 - 理化检验-物理分册2024年第六期

杜艳华，等：Zirlo合金和M5合金的微观组织和微区成分

可知：Zr-Sn-Nb-Fe合金中存在细小的β-Nb第二相 PDF卡片#23-0303中的0.134 1，0.227 3，0.138 3 nm
粒子,因此综合判断第二相为体心立方结构的β-Nb， 吻合。能谱分析得到第二相主要为 Zr、Nb 和 Fe
晶格常数为3.307，尺寸约20~40 nm，弥散分布在基 元 素。 由 文 献 [7-9] 可 知：Zr-Sn-Nb-Fe 合 金 中 存
体内。计算基体的d 1 =0.119 7 nm、 d 2 =0.244 7 nm， 在 Zr(Nb,Fe) 2 第二相粒子，因此综合判断第二
和PDF卡片#65-3366中的0.122 9，0.245 8 nm吻合， 相 为 Fe 2 Nb 0.4 Zr 0.6 ，为密 排 六 方结 构，晶格 常 数
能谱分析得到基体中主要为Zr元素，综合判断 a=4.927,c=24.162，弥散分布在基体内。计算基体
图 4 中的基体为密排六方的α-Zr,晶格常数a= 的d 1 =0.246 4 nm、 d 2 =0.288 2 nm、 d 3 =0.285 1 nm，
3.231,c=5.148。 和PDF卡片#65-3366 中的 0.279 8，0.245 8 nm吻
对图 5 中第二相和基体的高分辨图像进行傅 合，能谱分析得到基体的主要元素为Zr，判断图 5
里叶变换。计算出第二相的d 1 =0.133 8 nm、 d 2 = 中的基体为密排六方的α-Zr,晶格常数a=3.231,
0.229 5 nm、 d 3 =0.229 9 nm、 d 4 =0.139 2 nm，和 c=5.148。

图 5 Zirlo 合金尺寸较大第二相粒子的高分辨图像及傅里叶变换图像
3 结论 电子显微分析[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，
2007．
（1）M5合金的第二相粒子弥散分布在晶界上和
[5] 赵文金．M5合金的堆内外性能概述[J]．核动力工程，
晶粒内，为立体结构的β-Nb相，尺寸约为50 nm。
2001，22(1)：60-64．
（2）Zirlo合金第二相粒子为立体结构的β-Nb [6] 王荣山，翁立奎，张晏玮，等．Zr-Nb合金耐腐蚀性能
和密排六方结构的Zr(Nb,Fe) 2 相， β-Nb相尺寸为 的研究进展[J]．材料导报A：综述篇，2011，25(7)：105-
20~40 nm，Zr(Nb,Fe) 2 相尺寸为100 nm左右。 109.
[7] 刘文庆，李强，周邦新，等．显微组织对ZIRLO锆合金
参考文献：
耐腐蚀性的影响[J]．核动力工程，2003，24(1)：33-36.
[1] 刘建章．核结构材料[M]．北京：化学工业出版社，2007． [8] 刘文庆，雷鸣，耿迅，等．显微组织对Zr-Sn-Nb-Fe锆
[2] 何伟，马红征，苗壮，等．Zr-1 锆锭缺陷形成原因[J]． 合金耐腐蚀性能的影响[J]．材料热处理学报，2006，
理化检验(物理分册)，2023，59(3)：28-30. 27(6)：47-51．
[3] BORDONI R A，OLMEDO A M．Microstructure in [9] 严青松，刘文庆，雷鸣，等．热处理制度对Zr-Sn-Nb新
the weld region in seam welded and resistance welded 锆合金耐腐蚀性能的影响[J]．稀有金属材料与工程，
Zircaloy 4 tubing[J]．Journal of Materials Science，1981， 2007，36(1)：104-107．
16(6)：1527-1532． [10] 周邦新，赵文金，苗忘，等．改善锆-4合金耐腐蚀性能
[4] 周玉，武高辉．材料分析测试技术：材料X射线衍射与 的研究[J]．核科学与工程，1995，15(3)：242-249.
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